液压系统压力是怎么造成的,液压系统压力形成原理

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大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于液压系统压力怎么造成的的问题,于是小编就整理了2个相关介绍液压系统压力是怎么造成的的解答,让我们一起看看吧。

  1. 为什么液压系统会产生那么大的力?
  2. 液压系统中压力取决于什么?执行元件的运动速度取决于什么?

什么液压系统会产生那么大的力?

这里涉及到的核心原理就是——帕斯卡定律:在一个密闭容器内充满液体,容器外任一点受力所产生的压强都会被等大的传递到液体各处

这个知识点实际上在初中物理就有接触,而且小编当时记的很清楚,我的物理老师说外面用的液压传动装置(比如液压千斤顶),原理就是这个帕斯卡定律。

液压系统压力是怎么造成的,液压系统压力形成原理-第1张图片-力芯发动机网
(图片来源网络,侵删)

用数学公式来表达则更加清楚,一幅超经典的图(见下图)

容器两边各有两块大小不一的活塞,给右边小活塞一个向下的力F1,由于小活塞面积为S1,因此产生的压强P1=F1/S1,根据帕斯卡定律,容器左边的活塞也会受到相同的压强,因此P2=P1,而P2又等于F2/S2,所以这个向上的力F2就等于F1*S2/S1,可以看出F2大于F1,并且两活塞面积差越大,F2就越大。

不过有得必有失(能量守恒),获得的力F2大了,那么大活塞上升的位移就小了。但即便如此,这个原理对于生产实践仍有重要的指导意义。

液压系统压力是怎么造成的,液压系统压力形成原理-第2张图片-力芯发动机网
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期待您的点评和关注哦!

答:液压系统是利用流体静力学中的帕斯卡定律,使用或者其他液体,把压力在液体中传递,从而实现小压力控制大压力,有点类似杠杆原理。

液体的可压缩一般非常小,于是在流体静力学中,均认为液体是不可压缩的;在不可压缩的静止液体中,任何一点受到外力产生的效果,会瞬间传递到流体的各点,这就是帕斯卡定律。

液压系统压力是怎么造成的,液压系统压力形成原理-第3张图片-力芯发动机网
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根据帕斯卡定律,对于上面的两个连通水缸,任一水平面上的压强必然是相等,如果两个活塞处于同一水平线,那么活塞所受压强就有:

P1=P2;

根据压强公式有:

F1/S1=F2/S2;

既是:

都没说到点子上,液态的分子间距比气态分子小得多,所以分子之间排斥力大,能承受的力才比气态大得多,所以才能传递得了那么大的力,这才是根本原因,上面有一位说到液体不可压缩性,其实液体并不是不可压缩,只是压缩比太低了,低到可以忽略而已

这里面的基础是能量守恒。外界对液压系统做了功,这些功要么转化为系统的内能,要么就要通过对外做功的方式释放出来。制造液压系统就是要其对外作功的。想要输出功,就要克服阻力,阻力有多大,输出的力就有多大。当系统输出的力不足以克服阻力时,要么系统损坏要么无法对系统做功。

很多机械设备都用液压系统来驱动执行机构,生活中看到的挖土机、推土机、起重机、甚至车子刹车系统也是用液压系统来驱动的。其实液压系统的基本原理简单,通过不可压缩的某种油作介质,把作用一点的力传递到另一点,在这一传递过程而力通常是增大的。因为用的液体介质油是不可压缩的,所以几乎所有的作用力都被传递到另一点。

为什么液压系统会产生那么大的力?

液压系统的精妙之处就是其能进行增压/减压非常简单,因此只需更改活塞头或气缸尺寸即可。介质油在液压系统中每个作用点的压力是相同的,即P1 =P2=P3=………Pn。这里的P是压强(pa)那么P=F/S,F是作用力(N),S是活塞的受力面积(m^2)。***如施加在较大活塞上的受力面积较大,活塞受到的作用力F也比较大,即F=PS,压强P不变的情况下,受力面积S增加,则F也增加。

***设两个受力面积不同的活塞,例如第一个活塞的直径为4cm,第二个活塞直径为8㎝,那么S2/S1=πr2^2/πr1^2=4,因此第二个活塞的受力面积是第一个活塞的4倍。那么F1=P1S1,F2=P2S2,又因为P1=P2,所以F2/F1=4,因此作用在第一个活塞上的力要是作用在第二个活塞上的力就变为原来的4倍,因此受力面积大的活塞的推力大。


所以说液压系统的压力大,这里压力不是压强而是作用力,在压强一定的情况下,而执行机构的活塞受力面积就会改变及气缸的尺寸的改变,则作用力也在变化,而且用的油是不可压缩的,因此除了在传递过程中的压力损外其余的力几乎都作用在活塞上。

液压系统中压力取决于什么?执行元件运动速度取决于什么?

液压系统中,压力取决于负载大小,执行元件运动速度取决于液压系统流量

液压系统工作压力随负载大小的变化而变化。以液压缸推重物为例,重物越重,系统压力就会越高。液压缸活塞杆的运动速度取决于进入液压缸的流量,流量越大,活塞杆运动速度越快。

到此,以上就是小编对于液压系统压力是怎么造成的的问题就介绍到这了,希望介绍关于液压系统压力是怎么造成的的2点解答对大家有用。

标签: 液压系统 活塞 压强